Белорусский национальный технический университет

Автоматизация технологического проектирования

Экзаменационные материалы по разделу «Автоматизация проектирования технологической оснастки»

1 Технологическая оснастка 3

2 Позиционирующая оснастка, приспособления 4

3 Виды приспособлений 6

4 Формализованная структура приспособления 7

5 Основные положения теории базирования 8

6 Схема базирования 10

7 Определение схемы базирования 12

8 Схема установки 13

9 Типовые схемы установки 15

9.1 Установка деталей класса «диск» 15

9.2 Установка деталей класса «вал» 18

9.3 Установка деталей класса «рычаг» 20

1Технологическая оснастка

Существует класс технических систем средства технологического оснащения ‑ совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса, обеспечения требуемого качества изделий и эффективности производства.

Технологическая готовность производства (изделий) предполагает наличие (у изготовителя) конструкторской документации (КД), технологической документации (ТД) и средств технологического оснащения (СТО). КД – это описание того, ЧТО изготавливать, ТД – КАК изготавливать, СТО – ЧЕМ изготавливать.

Средства технологического оснащения подразделяются на следующие подклассы:

- технологическое оборудование (станки, кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины и т.д.);

- средства механизации и автоматизации технологических процессов (вспомогательных операций и переходов);

- технологическая оснастка.

Технологическая оснастка ‑ это средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. Изделие – это уникальный объект. Технологическое оборудование – объекты универсальные. Между универсальным и уникальным объектами должен быть адаптер. Этим адаптером и является оснастка (Рисунок 1 .1).

Рисунок 1.1

Оснастка устанавливается на технологическое оборудование, а изделие находится в оснастке. «Находится в» означает, что изделие либо устанавливается в оснастке относительно оборудования, либо формуется в этой оснастке, либо и устанавливается, и формуется.

Технологическая оснастка – очень широкий класс объектов. Среди них можно выделить две категории наиболее распространенных представителей: оснастка формующая (формообразующая) и оснастка позиционирующая.

К формующей оснастке относятся штампы и литьевые формы. Функциональными являются внутренние поверхности, посредством этих поверхностей формируется геометрия изделия либо давлением, либо посредством заливки с последующим отвердеванием материала изделия в жидком агрегатном состоянии.

К позиционирующей оснастке относятся различные приспособления, обеспечивающие установку и закрепление деталей для выполнения над ними различных технологических операций – обработки резанием, сборки и др. Функциональными являются установочные поверхности.

Затраты, связанные с проектированием и изготовлением технологической оснастки и инструмента могут достигать до 70% трудозатрат на постановку в производство новых изделий.

2Позиционирующая оснастка, приспособления

Одним из наиболее распространенных представителей класса «позиционирующая оснастка» являются приспособления ‑ устройства, предназначенные для установки и закрепления деталей.

Область применения ‑ обработка резанием, сборка, сварка и др. технологические операции, при выполнении которых необходимо обеспечить строго определенное положение детали. Следует отметить также, что установка и закрепление происходят при сборке различных механических систем: одна деталь устанавливается относительно другой, а затем закрепляется.

Деталь, которая устанавливается и закрепляется – объект оснащения.

В качестве примера рассматривается приспособление для обработки резанием. Пусть имеется деталь Д (Рисунок 2 .2, а). В детали необходимо прорезать уступ шириной B и глубиной h. Уступ можно вырезать инструментом И (Рисунок 2 .2, б).

а) б)

Рисунок 2.2

Инструмент И закрепляется в станке (Рисунок 2 .3, а). Деталь тоже надо закрепить на станке. Причем сделать это надо так, чтобы пересечение инструмента и детали имело размеры паза. Для этого на столе станка крепится опора О так, чтобы ее верхняя грань находилась на расстоянии H-h от нижнего торца инструмента (Рисунок 2 .3,б). Там же на столе устанавливается упор У на расстоянии В от внешнего края инструмента. Любая деталь, аналогичная детали Д, устанавливается поверхностью Б1 на опору О и упирается поверхностью Б2 в упор У. Инструмент И при этом вырежет в детали именно такой паз, который нужен.

Поверхности детали, которыми она устанавливается в приспособление, называются «базы». В приведенном примере (Рисунок 2 .2,а) базами являются поверхность Б1, которой деталь ложится на опору и Б2, которой деталь упирается в упор.

Опора О и упор У ‑ установочные элементы. Поверхности установочных элементов (Рисунок 2 .3,а), на которые устанавливается (УП1) деталь и в которые она упирается (УП2) называются «установочные поверхности».

а) б)

Рисунок 2.3

Кроме установочных элементов в приспособлении необходимы элементы закрепляющие. В рассмотренном примере они не показаны, а следующем (Рисунок 2 .4) имеется рычажный прижим.

Установочные и закрепляющие элементы непосредственно реализуют функцию приспособления. Поэтому эти элементы называются функциональными.

Функциональные элементы объединяются корпусом. На нем собираются все детали приспособления, и оно устанавливается на оборудование именно при помощи корпуса.

Установочные элементы, закрепляющие элементы и корпус (Рисунок 2 .4) – основные структурные элементы приспособления. Кроме них могут быть различные вспомогательные элементы, например, переходные, соединяющие функциональные элементы с корпусом.

Рисунок 2.4